1、苏教版小学科学五年级上册第 2 单元热传递1 6 6. .热对流热对流 【课标落实】【课标落实】 1本单元通过一系列观察、实验、分析等活动，落实课程标准高年段的课程目标。 科学知识： 初步了解常见的物质的变化；知道不同能量之间的转换。 科学探究： 能基于所学的知识，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的 实验方案。 科学态度： 体会设计实验方案是科学探究的重要环节，体现了严谨的科学态度，也能帮助别人理解 自己的想法。乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。 科学、技术、社会与环境： 了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用
2、影响着社会发 展。 2本单元学习内容基于课程标准课程内容中“物质科学领域”的高年段要求。 1.2材料具有一定的性能。 6.3.3热可以在物体内和物体间传递，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。 6.6.2一种表现形式的能量可以转换为另一种表现形式。 17.2技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。 【教材分析】【教材分析】 本课着重探究液体和气体的热传递方式对流。液体或气体中较热部分和较冷部分之 间通过循环流动使温度趋于均匀的过程叫对流，即流体(气体或液体）通过自身各部分的宏观 流动实现热量传递的过程。对流产生的原因在于物质的热胀冷缩，流体受热后体积变大，质 量不变，密度变小，在浮力作
3、用下向上浮起，温度低的流体密度较大，向下流动。 本课教学内容包括四个部分：第一部分是观察把一小瓶红色热水放入冷水槽中的现象， 引发学生思考，聚焦对流现象。第二部分是探究热在水中是怎样传递的。把木屑放入水中加 热，水升温后观察木屑在水中的运动方式，借助木屑的运动方向推测液体的流动方向。这是 一个能够充分激发学生想象力的活动，使学生认识液体的热传递方式主要是对流。第三部分 是探究热在空气中是怎样传递的。在空气中点燃一支线香，用玻璃罩倒扣住，观察线香冒出 苏教版小学科学五年级上册第 2 单元热传递2 的烟是怎样流动的，从而认识气体热传递的方式主要也是对流。第四部分是利用身边材料制 作简易走马灯，解释
4、走马灯能转动的原因。这个环节既是对本课知识点的生活解释和应用， 也是一个工程技术能力的训练。 【学情分析】【学情分析】 自然界中热传递无处不在，研究由温差引起的热传递现象是认识自然界的重要内容。无 论是在日常生活中还是在科技领域内，热传递都有着广泛的应用。人们冬天晒太阳取暖，夏 天开空调降温，研究食品冷藏保鲜技术等，都与热传递现象有关。当我们了解热传递的发生 条件、热传递的方式以及材料的传热性能后，就能根据实际需求，选择是防止热传递的发生， 还是利用热传递方便生活。 对于热传递学生有很多切身的感受，如盛有热水的玻璃杯烫手，但这只是生活经验，学 生不知道热传递有三种方式，以及三种传热方式的异同。
5、为此，本单元设计大量实验为学生 提供直观现象，帮助学生分析影响热传递的主要因素，概括热传递的基本规律，理解热传递 的实质是能量从高温物体向低温物体转移的过程，进而解释生活中的热传递现象。对于本主 题，学生不仅有生活经验，还有一定的认知基础，在四年级学习了冷和热知识，强调运 用实验观察的方法，掌握温度的概念，知道温度变化可以使物体产生体积和形态的变化，并 了解一般物体都具有热胀冷缩的性质。因此，对于热学知识，在小学阶段学生经历了“进阶” 的学习过程。此外，通过本单元的学习能强化学生对“物质是运动的”这一核心观点的理解， 在前期从宏观层面学习机械运动的基础上，借助一些表象来了解微观运动，为初中学习
6、分子 热运动提供丰富的认知基础。 本主题与生活实际息息相关，有大量的生活事例作为学习素材。这不仅为学生在基于事 实的基础上分析传热现象、抽象传热特点、概括传热规律提供充分机会，还为学生培养逻辑 思维和逆向思维提供有效载体。同时，运用热传递知识编排多种制作活动，为学生知识迁移、 设计思维、动手能力的发展提供契机。 【教学目标】【教学目标】 科学知识： 1知道液体、空气热传递的主要方式是热对流。 2认识热对流传递热的特点。 科学探究： 1能基于所学知识，从事物变化及相互关系提出可探究的科学问题. 2能基于所学知识，通过观察水受热流动的现象，获取信息，运用分析、比较、推理的 方法得出结论。 苏教版小
7、学科学五年级上册第 2 单元热传递3 3能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，并完成探究。 科学态度： 1在进行合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境： 1认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。 【教学重点】【教学重点】 知道热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。 【教学难点】【教学难点】 做热在水中和空气中传递的实验，从而理解对流现象。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件和视频。 学生材料：水槽、小广口瓶、色素、酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、木屑、火柴、 塔香、玻璃罩、纸杯、蜡烛、棉线、牙签、剪刀、双面胶。 【教学时间】【教学时
8、间】 1 课时 【教学过程设计】【教学过程设计】 探究活动探究活动教师活动教师活动学生活动学生活动探究意图探究意图 一、视频一、视频 引入，聚引入，聚 焦对流现焦对流现 象象 1同学们，通过上一节课的学习， 我们知道热在固体中是以热传导的方 式传递热量的，那么热在液体中又是如 何传递的呢？ 老师这里有一小瓶红色的热水，如 果将这一小瓶红色热水放到冷水里，会 出现什么现象呢？我们来看一段视频 （播放视频)，注意仔细观察。 2你们观察到了什么？ 3为什么会出现这样的现象（热 水上升，到达顶部又下降）？你觉得可 能和什么有关？ 4学生汇报：热水比冷水轻；热 的传递. 1学生看视频， 思考热在液体中的
9、传 递方式。 2学生汇报观察 到的实验现象。 （生： 红色的热水 创设学习情 境， 了解学生原 有认知， 激发学 生学习兴趣。 苏教版小学科学五年级上册第 2 单元热传递4 5到底你们的猜想对不对呢？要 弄清为什么会出现这样的现象，我们需 要先来研究一下热在水中是如何传递 的。 会上升， 到达顶部会向 四周扩散，和冷水混 合， 然后也会有部分慢 慢地降下来。 ） 3学生猜想并汇 报热水上升下降现象 背后的原因。 二、操作二、操作 与探究与探究 （一）研究热在水中的传递 1首先我们来探究热在水中的传 递。我们要设计怎样的实验来证明呢？ 请同学们先来认识下老师准备的实验 器材：水、酒精灯、三脚架、
10、石棉网、 火柴、蒸发皿。你能根据老师提供的实 验器材设计实验证明猜想吗？请你们 和小组同学讨论一下。 2学生小组内交流，汇报研究方 案：用火柴点燃酒精灯，用完后的火柴 棒放在蒸发皿里。再用酒精灯给水加 热，观察水受热后的变化。 3这个办法很好。但你们想过没 有，水是没有颜色、透明的液体，要想 直接观察水受热后的现象会不会很明 显呢？ 生：不明显。 师：要想清楚地看到水受热 后的现象，该怎么办呢？ 生：可以在水里放进一些物体，借 助物体来观察。 师：举例说说，放些什么好呢？ 生：木屑、茶叶、粉笔末等。 师：为了同学们实验方便，老师给 1学生根据所提 供的实验材料， 小组合 作设计 “探究热在水中
11、 的传递”实验方案，并 完善修改实验方案。 设计意图： 观 察热在水中传 递的过程， 发现 液体受热会上 升，遇冷会下 降， 循环流动。 苏教版小学科学五年级上册第 2 单元热传递5 大家准备了一些木屑。我们可以通过观 察木屑的运动来了解水的流动。 4清楚这个实验怎么操作了吗？ 师生梳理实验步骤： （1）用酒精灯给水加热。 （2）仔细观察木屑在水中的运动轨 迹。 （3）待观察清楚后及时在记录纸上 画出线路图。 （4）观察结束，及时盖灭酒精灯。 5你们认为在实验过程中应该注 意什么呢？ 生：在实验过程中我们需要注意酒 精灯的规范操作。同时也有注意安全， 小心烫伤。 6学生进行实验活动，教师巡视
12、指导。 7汇报交流，说说木屑在水中是 怎样运动的？ 8为什么加热之后就出现了水中 物体上升以后下降，然后再上升再下 降，这样不停循环运动的现象呢？这种 现象说明了什么呢？小组同学讨论一 下。 学生讨论，师指导并参与讨论。 生汇报热水上升，冷水下降。 9师小结：加热后，底部的水受 热上升，周围和上面较冷的水下降，流 过来补充，被加热后又上升就这 样，冷水和热水相对流动，科学上把这 种传递热的方式称为对流。 （板书：对 2学生实验，观 察实验现象， 并做好实 验记录。 3学生汇报所观 察到的实验现象。 （生：水受热以 后， 水中的物体都是上 升以后下降， 然后再上 升再下降， 这样不停的 苏教版小
13、学科学五年级上册第 2 单元热传递6 流） 10用手指碰下杯子中的水，有什 么感受？ 生：水变热了。 师：热水上升就是水在传递热，通 过对流，烧杯里的水温度就升高了。通 过以上活动，我们知道热在水中主要是 以什么方式传递的？ 生：对流！ 师：水属于液体，也就是说热在液 体当中是以对流的方式传递的。 （二）研究热在空气中的传递。 1过渡：热在液体中是以对流的 方式传递热的，那热在气体中又是如何 传递的呢？下面我们就来研究热在空 气中的传递。 2出示实验器材：老师为大家准 备了这样一些器材：塔香、玻璃杯、火 柴、蒸发皿。我们可以怎么来设计这个 实验呢？请大家小组讨论一下。 3学生讨论并汇报实验设计
14、： （1）用火柴点燃塔香。 （2）用玻璃杯倒扣住塔香。 （3）观察烟是怎样飘动的，及时 画出运动轨迹。 4在实验过程中应该注意什么 呢？ 生：有注意安全，小心烫伤。 师补充：注意观察要及时仔细，实 验现象开始时比较清楚，后面随着烟的 增多观察效果会变差。 循环运动。 ） 4学生根据所提 供的实验材料， 小组合 作设计 “探究热在空气 中的传递”实验方案， 并完善修改实验方案。 5学生实验，观 察实验现象， 并做好实 验记录。 6学生汇报所观 察到的实验现象。 设计意图： 观 察热在空气中 的传递过程， 发 现气体受热会 上升， 遇冷会下 降，循环流动。 并通过对比， 发 现液体和气体 苏教版小
15、学科学五年级上册第 2 单元热传递7 5学生进行实验活动，教师巡视 指导。 6汇报交流，说说观察到了什么 现象？ 7以上两个实验有什么相同之 处？ 8总结：液体或气体受热上升， 遇冷下降，循环流动，使冷、热液体或 气体相互混合，这种传热方式叫作热对 流。热对流时，热总是由温度较高处传 到温度较低处。 （生： 塔香受热以 后，烟是上升以后下 降，然后再上升再下 降， 这样不停的循环运 动。 ） 7学生对比并汇 报所观察到的两个实 验现象的相同之处。 （生： 水和空气受 热之后都上升， 遇冷下 降。 ） 相同的传热方 式。 三、运用三、运用 与拓展与拓展 1同学们，刚刚我们知道了什么 是热对流，那
16、么我们在生活当中有没有 见过热对流的现象呢？ 2这是冬天我们家里常用的取暖 器，你能说说它是怎样使房间变暖的？ 生：靠近取暖器的空气先热，上升， 周围比较冷的空气就会流过来补充，又 受热上升，这样，整个屋子的空气在不 断的流动过程中逐渐变暖。 3瞧，老师今天还带来了一个特 别的玩具， 叫走马灯， 属于灯笼的一种， 但最大的不同是它会转动。走马灯为什 么可以转动，背后又藏着什么秘密呢？ 下面我们就来尝试做一做、玩一玩，在 做和玩当中思考这个问题。 4出示制作走马灯步骤。 5学生制作，教师指导。 6展示成品，并尝试解释一下走 马灯转动的秘密。 7观察同学们制作的走马灯,你发 1学生汇报生活 中所见
17、到的热对流现 象。 （生： 风的形成里 包含空气的对流； 烧水 时水通过对流变热； 喝 汤时我们会上下搅一 搅， 加快对流的速度。 ） 设计意图： 通 过热对流知识 在生活中的应 用， 强化学生对 热对流的理解， 这也是对学生 技术制作能力 的训练。 苏教版小学科学五年级上册第 2 单元热传递8 现了什么？ 生：我发现同学们做的走马灯转动 速度不一样；还有走马灯转动的方向也 不太对劲。 8你能想出什么办法来改变走马 灯转动的速度和方向吗？请同学们课 后尝试用身边材料动手制作一个走马 灯，并探究改变走马灯旋转速度和方向 的方法。 2学生制作走马 灯， 在制作中思考走马 灯转动的原理。 【板书设计】【板书设计】 6热对流 冷 液体气体 热
